Ingegneria Forum
Ingegneria Edile, Strutturale & Geotecnica => .:Strutture:. => Topic started by: TNA on 23 July , 2013, 10:12:29 AM
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Le armature delle travi sismicamente principali che confluiscono in un nodo esterno vanno ancorate nel nodo medesimo risvoltando il ferro (piega).
A questo punto vanno condotte due verifiche:
- il diametro del mandrino per la piegatura del ferro come indicato nell'EC 2 paragrafo 8.3, soprattutto per quanto riguarda la rottura del cls (formula 8.1);
- lunghezza di ancoraggio del ferro (che io faccio seguendo l'EC 2) che per le NTC va calcolata secondo 1.25 fyk, quindi considerando un 25% in più della tensione che sviluppa il momento resistente della trave.
A questo punto l'altezza del pilastro sembrerebbe determinante al fine di potere soddisfare quanto sopra, anche per strutture modeste.
Il problema si pone, secondo me, sopratutto per i pilastri esterni mediani (non quelli d'angolo che potrebbero essere fatti a L (!?)) in quanto la larghezza di 25-30 cm usuale potrebbe non essere sufficiente per garantire un buon ancoraggio, secondo le verifiche di cui sopra, sopratutto se le travi sono a spessore perchè interne.
Per favore ........ smentitemi! :muro:
Saluti
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Ricordo che g.iaria sviluppo a fondo questo problema.
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La criticità maggiore non è sui pilastri esterni, ma su quelli interni, in cui l'ancoraggio delle barre delle travi deve svilupparsi tutto dentro l'altezza del pilastro che viene attraversato.
Per maggiori dettagli al riguardo, l'argomento è stato sviluppato in maniera approfondita qui:
http://bar-ingegneria.forumfree.it/?t=64530493 (http://bar-ingegneria.forumfree.it/?t=64530493)
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La criticità maggiore non è sui pilastri esterni, ma su quelli interni, in cui l'ancoraggio delle barre delle travi deve svilupparsi tutto dentro l'altezza del pilastro che viene attraversato.
Per maggiori dettagli al riguardo, l'argomento è stato sviluppato in maniera approfondita qui:
http://bar-ingegneria.forumfree.it/?t=64530493 (http://bar-ingegneria.forumfree.it/?t=64530493)
La discussione segnalata, che avevo già avuto modo di leggere (e che ho trovato estremamente interessante), poneva in risalto la relazione che lega il diametro del ferro della trave con l'altezza del pilastro, alla luce di una certa ambiguità delle NTC 08 rispetto all'EC 8.
In questo topic, però, il dubbio espresso è un altro cioè la "dimensionalità" delle verifiche che ho citato nel topic (resistenza calcestruzzo nella piega e lunghezza d'ancoraggio). Nel senso che, se non sbaglio, la verifica del "rapporto diametro/altezza pilastro" è una condizione necessaria ma non sufficiente per garantire l'aderenza e l'ancoraggio delle armature delle travi, garantendo anche la resistenza del calcestruzzo nella piega. Tutto ciò considerando che la tensione nell'acciaio è quella di snervamento (amplificata secondo le NTC).
Se quanto sopra detto è corretto allora si possono avere dei problemi per l'ancoraggio di quelle travi che si innestano nei pilastri esterni ma non d'angolo, in cui l'altezza è vincolata da esigenze architettoniche ed urbanistiche.
Spero di essermi spiegato meglio.
In caso ci fossero dei topic in merito, vi sarei grato se me li poteste segnalare.
Grazie per le risposte e saluti.
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Nel senso che, se non sbaglio, la verifica del "rapporto diametro/altezza pilastro" è una condizione necessaria ma non sufficiente per garantire l'aderenza e l'ancoraggio delle armature delle travi, garantendo anche la resistenza del calcestruzzo nella piega. Tutto ciò considerando che la tensione nell'acciaio è quella di snervamento (amplificata secondo le NTC).
Il problema del diametro minimo del mandrino di piegatura per evitare danni al cls è un requisito che serve per garantire l'integrità strutturale del cls dentro la piegatura.
Sul delicato argomento degli ancoraggi delle travi ne avevo parlato in queste discussioni:
http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=8&t=52043&start=70 (http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=8&t=52043&start=70)
http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=13&t=57860 (http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=13&t=57860)
Il rispetto del diametro massimo delle barre delle travi secondo le (7.4.26) è condizione necessaria e sufficiente per garantire l'ancoraggio delle barre.
Si potrà ricorrere, per i soli nodi esterni, in deroga alla (7.4.26) alla piegatura con risvolto verticale, calcolando la lunghezza di ancoraggio necessaria.
Attenzione però, perchè questa è una trappola che tendono le NTC'08, perchè bisogna sottolineare comunque che è sempre preferibile adottare diametri piccoli delle barre e soddisfare sempre le (7.4.26) anche per i nodi esterni, in quanto il calcolo dell'ancoraggio con piega porta facilmente a lunghezze del risvolto verticale che eccedono l'altezza della trave, anche in virtù dell'incremento 1.25*fyk, che è un mero refuso dell'OPCM 3274 e peraltro non presente in EC8, e che gli estensori delle NTC'08 hanno deciso di mescolare maldestramente con le prescrizioni scopiazzate dall'EC8.
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Per g.iaria
Ho scaricato l'ottimo foglio di calcolo che hai predisposto per i "dettagli costruttivi delle barre longitudinali delle opere in cemento armato".
Ho un dubbio nella formula della cella C29 (diametro minimo del mandrino per evitare la rottura del cls)
Per la determinazione della sigma sd hai rapportato la lunghezza lp con la lb,rqd. Invece di quest'ultima non dovrebbe comparire lb,d che rappresenta la lunghezza di ancoraggio di progetto?
Saluti.
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Per g.iaria
Ho scaricato l'ottimo foglio di calcolo che hai predisposto per i "dettagli costruttivi delle barre longitudinali delle opere in cemento armato".
Ho un dubbio nella formula della cella C29 (diametro minimo del mandrino per evitare la rottura del cls)
Per la determinazione della sigma sd hai rapportato la lunghezza lp con la lb,rqd. Invece di quest'ultima non dovrebbe comparire lb,d che rappresenta la lunghezza di ancoraggio di progetto?
Saluti.
Il foglio di calcolo opera in modo coerente a quanto indicato su EC2, in quanto la tensione nelle barre e la lunghezza di ancoraggio sono legate dalla forumla (8.1) di EC2, ed in essa compare appunto la lunghezza di ancoraggio di base lb,rqd.
Inoltre, rapportando lp con lb,d si opera a svantaggio di sicurezza, dato che:
- si ha sempre lb,d <= lb,rqd
- è cosa nota che nel caso di piegature il trasferimento di sforzi barra-cls avviene per lo più in prossimità della piegatura, per cui è opportuno non sottostimare la tensione nelle barre all'inizio della piegatura, in particolare sotto carichi ciclici (sisma).
L'utente dovrà comunque controllare ai sensi del § 8.3 (3) di EC2 se è effettivamente necessario controllare il diametro del mandrino per evitare la rottura del calcestruzzo, in quanto il foglio opera sempre il controllo di default.
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Il foglio di calcolo opera in modo coerente a quanto indicato su EC2, in quanto la tensione nelle barre e la lunghezza di ancoraggio sono legate dalla forumla (8.1) di EC2, ed in essa compare appunto la lunghezza di ancoraggio di base lb,rqd.
Motivo la mia osservazione.
lb,rqd = diam./4 * sigma sd/fbd e lbd = a1 a2 a3 a4 a5 lb,rqd
pertanto anche lbd è legato alla tensione sigma sd.
Inoltre nel seguente link http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=8&t=47561&sid=ee64e1e138ce9de9568596b19e6b0b10&start=10 (http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=8&t=47561&sid=ee64e1e138ce9de9568596b19e6b0b10&start=10) è riportato uno stralcio dell'Angotti e altri in cui si evidenzia come la lunghezza lbd ancora la stessa forza sigma sd*As della lunghezza di base, tenendo conto di condizioni favorevoli.
Saluti.
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E' vero che l'assunzione della lunghezza di progetto determina un diametro del mandrino più piccolo, però visto le considerazioni riportate in precedenza, si rimane comunque aderenti all'EC2.
Se poi in zona sismica si prevede anche il rispetto del diametro dell'armatura longitudinale della trave come da cap. 7 delle NTC e/o del cap. 5 dell'EC8 (che giustamente evidenziavi) credo si proceda a favore di sicurezza.
Il rispetto dell'ancoraggio però è sicuramente un problema in certi casi in cui l'altezza del pilastro e della trave sono contenuti, in posizione laterale. Nel senso che la lunghezza di progetto non si riesce a rispettare se non con particolari poco pratici e che vengono disattesi in cantiere.
Avrei abbozzato un metodo da adottare durante la modellazione, partendo da una soluzione che si adotta quando si cerca di limitare la tensione nell'acciaio, però avrei bisogno del tuo/vostro parere perchè siete più preparati di me.
Saluti.
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Torno su questo topic perchè avrei una domanda da porvi.
Sia L'EC8 che le NTC 08 indicano come punto da cui misurare l'ancoraggio 5/6 diam. dalla faccia interna del pilastro di bordo.
Tale assunzione è riportata nel paragrafo relativo alle condizioni sismiche.
E' opportuno in condizioni statiche rispettare la stessa indicazione oppure è necessario considerare l'asse del pilastro?
Saluti.
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Torno su questo topic perchè avrei una domanda da porvi.
Sia L'EC8 che le NTC 08 indicano come punto da cui misurare l'ancoraggio 5/6 diam. dalla faccia interna del pilastro di bordo.
Tale assunzione è riportata nel paragrafo relativo alle condizioni sismiche.
E' opportuno in condizioni statiche rispettare la stessa indicazione oppure è necessario considerare l'asse del pilastro?
Saluti.
La misura della lunghezza di ancoraggio non parte esattamente sulla faccia del pilastro a causa di un fenomeno noto come "yield penetration" che consiste nel raggiungimento della tensione di snervamento della barra anche nel tratto iniziale all'interno del nodo, causando un deterioramento di aderenza in questa zona. Questo fenomeno é tipico delle situazioni sismiche, a causa delle caratteristiche cicliche del carico e dell'entità della domanda di rotazione.
In condizioni statiche, fatti salvi colossali sottodimensionamenti, non ci sono mai rotazioni tali da causare questo fenomeno.
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Quindi, il momento flettente lo calcoliamo in asse al pilastro, però la lunghezza di ancoraggio è lecito calcolarla a partire da 5-6 diam. rispetto alla faccia del pilastro, sia per azioni sismiche che per azioni puramente statiche?
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a volte si fanno i cosiddetti "bottoni" per l'ancoraggio di queste armature, cioè le travi fuoriescono dal pilastro per una 50na di cm;
ho visto un edificio così fatto, davvero brutto
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Quindi, il momento flettente lo calcoliamo in asse al pilastro, però la lunghezza di ancoraggio è lecito calcolarla a partire da 5-6 diam. rispetto alla faccia del pilastro, sia per azioni sismiche che per azioni puramente statiche?
Il momento sollecitante delle travi lo puoi anche leggere in corrispondenza della faccia del pilastro.
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in altro forum :) ( http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=13&t=59373 (http://www.ingegneri.info/forum/viewtopic.php?f=13&t=59373) )
avevo postato questi due disegni fatti da me (ma ripresi da un libro di Ghersi) su un possibile andamento delle tensioni normali e quindi sullo "spuntamento" del diagramma, il primo per carichi verticali, il secondo per momenti indotti da forze orizzontali (avendo ipotizzato un andamento parabolico il massimo sarebbe quindi leggermente oltre la faccia del pilastro, ma mi rendo conto che è una cosa di tipo farmaceutico):
(http://i39.tinypic.com/4h8wax.jpg)
(http://i40.tinypic.com/2wgui4w.jpg)
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Ok.
A questo punto pongo la seguente domanda.
Ho un pilastro di bordo largo 30 cm in cui si innesta una trave alta 30 cm armata con armatura longitudinale diam. 14.
I ferri longitudinali della trave sono risvoltati nel nodo con la classica piega a 90°. Il diametro del mandrino è 70 mm (valore commerciale).
La lunghezza di ancoraggio effettiva è pari a 315 mm, contro una lb,d pari a 353 mm.
La distanza tra l'inizio della piegatura e l'inizio dell'ancoraggio, effettiva, è pari a 135 mm, contro un distanza teorica (calcolata secondo EC 2 paragr. 8.3) pari a 270 mm.
Da un punto di vista statico posso pensare di aumentare il numero dei ferri, in modo da ridurre la tensione "sigma sd" e poter rispettare i valori limite.
Da un punto di vista sismico però le cose si complicano.
Perchè si possa formare la cerniera plastica all'estremo della trave, i ferri longitudinali raggiungeranno lo snervamento.
Dato che l'EC 8 al paragr. 5.6.1 afferma che "(1)P Si applica la EN 1992-1-1:2004, sezione 8 per i dettagli costruttivi dell’armatura, con le regole aggiuntive dei seguenti sottopunti", oltre alla verifica del rapporto diam. barra longitudinale/altezza pilastro, bisonga anche verificare la lunghezza di ancoraggio e la tensione del calcestruzzo nella piega. Questi ultimi vanno calcolati assumendo "fyd" invece che "sigma yd".
Quindi il nodo sopra esposto non verrebbe comunque verificato in condizioni sismiche.
Come si può procedere. :muro: :help:
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Ok.
A questo punto pongo la seguente domanda.
Ho un pilastro di bordo largo 30 cm in cui si innesta una trave alta 30 cm armata con armatura longitudinale diam. 14.
I ferri longitudinali della trave sono risvoltati nel nodo con la classica piega a 90°. Il diametro del mandrino è 70 mm (valore commerciale).
La lunghezza di ancoraggio effettiva è pari a 315 mm, contro una lb,d pari a 353 mm.
La distanza tra l'inizio della piegatura e l'inizio dell'ancoraggio, effettiva, è pari a 135 mm, contro un distanza teorica (calcolata secondo EC 2 paragr. 8.3) pari a 270 mm.
Da un punto di vista statico posso pensare di aumentare il numero dei ferri, in modo da ridurre la tensione "sigma sd" e poter rispettare i valori limite.
Da un punto di vista sismico però le cose si complicano.
Perchè si possa formare la cerniera plastica all'estremo della trave, i ferri longitudinali raggiungeranno lo snervamento.
Dato che l'EC 8 al paragr. 5.6.1 afferma che "(1)P Si applica la EN 1992-1-1:2004, sezione 8 per i dettagli costruttivi dell’armatura, con le regole aggiuntive dei seguenti sottopunti", oltre alla verifica del rapporto diam. barra longitudinale/altezza pilastro, bisonga anche verificare la lunghezza di ancoraggio e la tensione del calcestruzzo nella piega. Questi ultimi vanno calcolati assumendo "fyd" invece che "sigma yd".
Quindi il nodo sopra esposto non verrebbe comunque verificato in condizioni sismiche.
Come si può procedere. :muro: :help:
Puoi postare un'immagine quotata del caso che hai sopra descritto?
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Ecco:
(http://s30.postimg.org/6rghv0iwt/ancoraggio.jpg) (http://postimg.org/image/6rghv0iwt/)
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Ok.
A questo punto pongo la seguente domanda.
Ho un pilastro di bordo largo 30 cm in cui si innesta una trave alta 30 cm armata con armatura longitudinale diam. 14.
I ferri longitudinali della trave sono risvoltati nel nodo con la classica piega a 90°. Il diametro del mandrino è 70 mm (valore commerciale).
La lunghezza di ancoraggio effettiva è pari a 315 mm, contro una lb,d pari a 353 mm.
La distanza tra l'inizio della piegatura e l'inizio dell'ancoraggio, effettiva, è pari a 135 mm, contro un distanza teorica (calcolata secondo EC 2 paragr. 8.3) pari a 270 mm.
Da un punto di vista statico posso pensare di aumentare il numero dei ferri, in modo da ridurre la tensione "sigma sd" e poter rispettare i valori limite.
Da un punto di vista sismico però le cose si complicano.
Perchè si possa formare la cerniera plastica all'estremo della trave, i ferri longitudinali raggiungeranno lo snervamento.
Dato che l'EC 8 al paragr. 5.6.1 afferma che "(1)P Si applica la EN 1992-1-1:2004, sezione 8 per i dettagli costruttivi dell’armatura, con le regole aggiuntive dei seguenti sottopunti", oltre alla verifica del rapporto diam. barra longitudinale/altezza pilastro, bisonga anche verificare la lunghezza di ancoraggio e la tensione del calcestruzzo nella piega. Questi ultimi vanno calcolati assumendo "fyd" invece che "sigma yd".
Quindi il nodo sopra esposto non verrebbe comunque verificato in condizioni sismiche.
Come si può procedere. :muro: :help:
Vediamo prima il caso non sismico, in cui l'ancoraggio parte dalla faccia del pilastro.
Innanzi tutto fissiamo i seguenti dati:
(http://imagizer.imageshack.us/v2/xq90/593/wr0g.jpg) (https://imageshack.com/i/ghwr0gj)
Vediamo subito che con questi dati è necessaria una lunghezza di ancoraggio con barra piegata di 46 cm.
Altra cosa che notiamo è che, per evitare la rottura del cls entro la piegatura, con una distanza tra inizio piegatura ed inizio ancoraggio di soli 186 mm servirebbe un diametro del mandrino piegatura >= 137 mm.
Ecco il particolare dell'ancoraggio:
(http://imagizer.imageshack.us/v2/xq90/853/d5m4.jpg) (https://imageshack.com/i/npd5m4j)
Lo sviluppo della lunghezza di ancoraggio è quindi 186 + 121 + 153 = 460 mm.
Se invece avessimo adottato un diametro del mandrino di 70 mm, ci sarebbe voluta una distanza tra inizio piegatura ed inizio ancoraggio di ben 320 mm, che è decisamente incompatibile con le dimensioni del pilastro.
Passiamo al caso sismico.
Premetto subito, come ho avuto modo di dire in altre discussioni riguardanti l'ancoraggio "sismico", che quanto riportato in NTC'08 al § 7.4.6.2.1 è quanto di più caotico, copiaincollato, assurdamente irrealizzabile e potenzialmente pericoloso.
Ho già scritto molto in altre discussioni e non ripeterò qui le motivazioni per brevità, mi limito a dire che al riguardo io seguo le indicazioni dell'EC8 (norma di comprovata validità), il quale prevede di tener conto della penetrazione dello snervamento solo per la DCH (e solo per 5Ø), a differenza delle NTC'08 che invece prevederebbero sempre la penetrazione della snervamento (sia per CD"A" che per CD"B") e non solo, ma addirittura vorrebbero che l'ancoraggio venga calcolato su 1.25*fyk, dimenticando bellamente che le formule (7.4.26) altro non sono che pure verifiche di ancoraggio.
Detto questo, per il caso sismico, l'ancoraggio delle barre viene controllato direttamente in prima battuta solo ed esclusivamente con le formule (5.50) di EC8 (o le analoghe (7.4.26) di NTC'08).
Solo per i nodi esterni, e solo a seguito di un'eventuale non soddisfacimento di queste formule, si potrebbe bypassare il problema calcolando l'ancoraggio con le regole di EC2 tenendo conto della lunghezza di penetrazione dello snervamento e di tutte le altre regole aggiuntive previste per il caso sismico in § 5.6.2.2 (3) di EC8.
Nel caso in esame, applichiamo quindi la prevista formula di verifica, assumendo molto cautelativamente lo sforzo normale nullo:
dbL/hc = 14/300 = 0.047 <= 7.5*fctm/(yRd*fyd) = 7.5*(1.98/0.7)/(1*391.3) = 0.054
La verifica di ancoraggio è soddisfatta.
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Adesso ho capito finalmente.
Ti ringrazio moltissimo.
Saluti.
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Vediamo prima il caso non sismico, in cui l'ancoraggio parte dalla faccia del pilastro.
Innanzi tutto fissiamo i seguenti dati:
(http://imagizer.imageshack.us/v2/xq90/593/wr0g.jpg) (https://imageshack.com/i/ghwr0gj)
Vediamo subito che con questi dati è necessaria una lunghezza di ancoraggio con barra piegata di 46 cm.
Altra cosa che notiamo è che, per evitare la rottura del cls entro la piegatura, con una distanza tra inizio piegatura ed inizio ancoraggio di soli 186 mm servirebbe un diametro del mandrino piegatura >= 137 mm.
Ecco il particolare dell'ancoraggio:
(http://imagizer.imageshack.us/v2/xq90/853/d5m4.jpg) (https://imageshack.com/i/npd5m4j)
Lo sviluppo della lunghezza di ancoraggio è quindi 186 + 121 + 153 = 460 mm.
Se invece avessimo adottato un diametro del mandrino di 70 mm, ci sarebbe voluta una distanza tra inizio piegatura ed inizio ancoraggio di ben 320 mm, che è decisamente incompatibile con le dimensioni del pilastro.
Passiamo al caso sismico.
Premetto subito, come ho avuto modo di dire in altre discussioni riguardanti l'ancoraggio "sismico", che quanto riportato in NTC'08 al § 7.4.6.2.1 è quanto di più caotico, copiaincollato, assurdamente irrealizzabile e potenzialmente pericoloso.
Ho già scritto molto in altre discussioni e non ripeterò qui le motivazioni per brevità, mi limito a dire che al riguardo io seguo le indicazioni dell'EC8 (norma di comprovata validità), il quale prevede di tener conto della penetrazione dello snervamento solo per la DCH (e solo per 5Ø), a differenza delle NTC'08 che invece prevederebbero sempre la penetrazione della snervamento (sia per CD"A" che per CD"B") e non solo, ma addirittura vorrebbero che l'ancoraggio venga calcolato su 1.25*fyk, dimenticando bellamente che le formule (7.4.26) altro non sono che pure verifiche di ancoraggio.
Detto questo, per il caso sismico, l'ancoraggio delle barre viene controllato direttamente in prima battuta solo ed esclusivamente con le formule (5.50) di EC8 (o le analoghe (7.4.26) di NTC'08).
Solo per i nodi esterni, e solo a seguito di un'eventuale non soddisfacimento di queste formule, si potrebbe bypassare il problema calcolando l'ancoraggio con le regole di EC2 tenendo conto della lunghezza di penetrazione dello snervamento e di tutte le altre regole aggiuntive previste per il caso sismico in § 5.6.2.2 (3) di EC8.
Nel caso in esame, applichiamo quindi la prevista formula di verifica, assumendo molto cautelativamente lo sforzo normale nullo:
dbL/hc = 14/300 = 0.047 <= 7.5*fctm/(yRd*fyd) = 7.5*(1.98/0.7)/(1*391.3) = 0.054
La verifica di ancoraggio è soddisfatta.
Buonasera g.iaria sarebbe possibile rimettere l'immagine con i dati del calcolo dell'ancoraggio e del particolare? La discussione mi interessa molto ma purtroppo senza i dati non seguo fino in fondo il ragionamento.
Grazie mille